Когда мир открывает новые горизонты, доступные для трехмерной печати, еще остаются люди, не знающие, для чего вообще она нужна. Важность и преимущества создания 3D анимации успели осознать те, кто заказывал объемное проектирование и уже сталкивался с вопросом, но это, пожалуй, единственное направление, известное большинству.
В действительности существует множество моделей домашних 3Д принтеров. Ими не сложно управлять, они производятся российскими компаниями и продаются по доступной цене. Дорогие промышленные устройства имеют гораздо более масштабный эксплуатационный потенциал. Сфера их применения очень обширна, многих она безусловно впечатлит. В каких областях народного хозяйствования сегодня применяют трехмерные печатные устройства – информация следует.
№1: Медицина
Первое, что приходит в голову, это смоделированные детские протезы. Их меняют по мере роста девочки или мальчика. Идея изготовления протезов на принтере поддерживается медиками всего мира. Она не могла не найти одобрение и у потребителей, хотя бы по причине невысокой себестоимости новинки: цена механической версии едва достигает 50 долларов – индивидуальные протезы, произведенные по традиционной технологии, могут стоить 500 тыс. долларов, а то и больше.
В России самым популярным проектом, разрабатываемым на базе 3Д печати, считается техника получения трехмерного макета конечности. Технология подарила известность компании Can Touch и ее основателю Владимиру Румянцеву, работающим при поддержке W.E.A.S. Robotics. Говоря об использовании методики для получения различных органов человека, отметим также эксперименты по созданию искусственной щитовидной железы, проводимые компанией 3D Bioprinting Solutions. Американские ученые таким образом получили ткани печени и активно используют материал в ходе тестирования новых лекарственных средств.
№2: Робототехника
Здесь вариантов великое множество. Например, компания Siemens и ее роботы 3Д, работающие в роли трехмерных принтеров. Создатели считают, что подобные технические средства следует эксплуатировать по образу пчелиного или муравьиного роя. Выстраивается группа механизмов, задается единый рабочий алгоритм и все – система распечатывает новые предметы, используя бортовые 3D-принтеры. Питание им обеспечивают аккумуляторы. «Умные» машины способны запомнить свое расположение в пространстве и рядом с другими механизмами. Когда заряд аккумуляторной батареи приближается к нулю, робот сам вызывает сменщика, отправляя отработавшее устройство на зарядку.
№3: Строительство
Принтеры 3D пока редко используют в строительстве, но несмотря на свою малочисленность, они демонстрируют настоящие чудеса. В основе строительного процесса лежит послойная печать (выкладка) стен. Вместо чернил из печатной головки вытекает специально подготовленный цементный раствор особой прочности. Важно правильно разработать рецептуру смеси: нужно, чтобы она быстро застывала на открытом воздухе, иначе ее придавят следующие слои. Пример для подражания – китайская компания WinSun, у которой уже накоплен опыт строительства многоэтажных домов способом 3Dпечати: специалисты изобрели принтер, формирующий части конструкции, сбор которых осуществлялся вручную уже на месте.
№4: Автомобилестроение
3Д печать не могла не затронуть самую обширную мировую производственную сферу, какой является автомобилестроение. Если до автомобилей пока добрались не многие, то к изготовлению запчастей и агрегатов готово большинство. Еще бы – чтобы получить быстро, не покидая гаража, нужную деталь, необходимо просто включить принтер, и стоит это копейки по сравнению с ценой оригиналов. Сенсацией в свое время стало известие о 3D-принтере компании MarkForged, печатающем посредством композитных материалов и углеводородистого волокна. Идею сиюминутно подхватили производители гоночных болидов «Формула-1». На скоростных автомобилях стали появляться запчасти, изготовленные на печатном станке.
Известно, что над собственной печатной техникой уже работает японская Тойота.
№5: Космос
Устройство для эксплуатации на борту космического судна было выпущено в 2014 году. Это аналог прутковой настольной машины, заполучить которую может любой заинтересованный гражданин. Первый принтер, разработанный компанией Made in Space, успешно прошел тестирование в космосе, в условиях невесомости. На смену первенцу уже подготовили новую более совершенную версию. Вопрос – каким образом в далеком космосе можно применять печатающий механизм? Все просто – космонавты исходят из того, что не стоит брать с собой массу вещей, когда их легко получить на месте. Таким образом, можно «забыть» дома набор инструментов, какие-то бытовые предметы первой необходимости.
№6: Авиастроение
Наверняка вы уже догадались, что речь пойдет о печатных авиационных двигателях. Многие и теперь не верят в правдоподобность идеи, тем не менее это свершившийся факт. Аддитивное производство, начавшись с гениальной идеи проектирования домов методом визуализации экстерьера, постепенно, но верно завоевывает новые сферы деятельности. Двигатели, полученные способом 3-х мерной печати, уже не новость, а злободневность, применяемая в машиностроении, космической, авиационной промышленности. На такого рода производствах актуальна техника лазерного спекания (SLS) или наплавления (SLM). С ее помощью конструкторы получают супер прочные детали, а в качестве сырья для стали и сплавов высочайшего класса берут мелкодисперсный порошок.
№7: Промышленный дизайн
В этой сфере деятельности 3 Д печать изначально называлась прототипированием (от слова прототип). В промышленности используют принтеры, печатающие точные копии оригинальных деталей. Так, например, получают корпуса гаджетов, обувь, архитектурные макеты, скопированные с компьютерной 3D визуализации. Изделия, вышедшие из-под печатной головки, используют в качестве эталона, и для примерки других элементов сложной конструкции, подлежащих сборке.
№8: Оружие
Если нужен простой пластиковый пистолет, можно обойтись домашним принтером. Металлический элемент в нем только один – боек, роль которого успешно выполнит гвоздь. Опасность такого оружия приравнивается к стреляющей с завидной регулярностью палке. Шансы взорваться аналогичны шансам удачного выстрела, однако игрушечный пистолет – это «цветочки». «Ягодки» пошли, когда люди стали печатать ствольную коробку для карабина-автомата AR-15, а это аналог М-16 – модели штурмовой винтовки, находящейся на вооружении нескольких государств, включая Америку.
№9: Украшения
Игрушки, пистолеты, телефоны – все это меркнет перед красотой ювелирных украшений, получаемых способом 3D-печати. Самые настоящие серьги, колье, колечки на ювелирных заводах производят с помощью той же техники, вернее, к печати здесь прибегают при создании 3Д визуализации изделия или его заготовки, которую используют при отливке колечек из драгметаллов. В ювелирном ремесле применяют специальные стереолитографические принтеры. Вместо чернил в них заливают смолы. На готовую заготовку направляют лазер или световой проектор для затвердевания материала.
№10: 3D-Принтеры
Самое интересное, что 3Д принтеры могут печатать себе подобных. Среди мейкеров ходит такое понятие – RepRap. Расшифровывается новомодное словечко – самовоспроизводящийся 3Д принтер. Действительно, если прибор способен вывести двигатель для самолета, то напечатать корпус с числовым ПУ, добавить несколько крепежных элементов, подшипников, направляющих – это пустяк.
Освоить трехмерный формат печати не так сложно, как кажется: она оказалась по силам взрослому поколению для проектирования танков, оружия. Ей охотно пользуется молодежь, осваивая 3 Д моделирование интерьеров, основы строительства, дизайна, робототехники.